簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 魏秀凌
Hsiu-Ling Wei
論文名稱: 台北市國小學校建築物地震損害評估
Seismic Damage Assessment of Taipei Elementary School Buildings
指導教授: 黃宏謀
Howard Hwang
黃世建
Shyh-Jiann Hwang
口試委員: 葉錦勳
Chin Hsun Yeh
鍾立來
Lap-Loi Chung
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 223
中文關鍵詞: 破壞狀態學校建築物設定地震地表振動液化
外文關鍵詞: damage state, school building, scenario earthquake, ground shaking, liquefaction
相關次數: 點閱:246下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本研究之目的為利用地理資訊系統對台北市國小學校建築物進行整合全面性的評估,判斷在地震發生時學校建築物可能的破壞狀態,篩選出耐震能力明顯不足之建築物,提供學校經營者作決策的參考。首先蒐集台北市139所國小學校及559棟學校建築物的資料,利用MapInfo地理資訊系統軟體,將學校以及與學校建築物相關的空間資料和屬性資料建置成GIS資料庫。
    若山腳斷層、宜蘭地區、花蓮地區發生地震,可能對台北地區之建築物有顯著之影響,因此設定地震之震源選定在這三個地區,並根據歷史地震紀錄的資料決定這三個設定地震之震源參數。決定設定地震之相關參數後,按照台北市場址微分區圖決定台北市國小場址的種類,利用加速度衰減公式與土層放大係數,計算台北市國小場址最大地表加速度。另外,利用台北市液化敏感類別圖判斷台北市國小場址發生液化之可能性。最後決定在三個設定地震作用下所有台北市國小學校建築物由地表振動與土壤液化所引起的破壞狀態。
    本研究彙整出最有安全疑慮及有安全疑慮之學校建築物名單,供政府相關單位或台北市教育局(決策者)參考,決定學校建築物補強的先後順序,推動學校建築物補強維修之工作,以避免下次不可預期之地震發生時,學校建築物發生損壞,導致人員傷亡,並喪失學校建築物在地震過後作為臨時避難所的功用。


    In this research, with the aid of geographical information system, we perform a comprehensive seismic damage assessment of all the elementary school buildings in Taipei City. First, we collect pertinent data on 139 elementary schools and 559 schools buildings. Using geographical information systems software MapInfo, we implement the collected data into a GIS database. In this study, we specify three scenario earthquakes and these earthquakes are assumed to occur on the Sanjiao fault or in the Yilan and Hualien area. For each school site, a site class is identified in accordance with the Taipei microzonation map. Given the site class, the peak ground acceleration (PGA) at the school site resulting from a scenario earthquake is estimated using an attenuation relation and a site amplification factor. Furthermore, the occurrence possibility of liquefaction is evaluated based on the Taipei liquefaction potential map. In the event of an earthquake, school building may sustain various degrees of damage. In this study, five damage states are identified and these damage states are no damage, slight damage, moderate damage, extensive damage, and complete damage (collapse). The PGA ranges corresponding to these damages are determined based on fragility curves and building deficiency identified from a school survey. We then determine the damage state of each school building caused by ground shaking and liquefaction resulting from the three scenario earthquakes. In addition, we identify a list of most vulnerable school buildings and another list of possible vulnerable school buildings. The results of this study will provide a very useful resource for school authority to make an intelligent decision on retrofit of seismic deficient elementary school buildings in Taipei City.

    目 錄 中文摘要 I 英文摘要 II 誌謝 III 目錄 IV 表索引 VII 圖索引 IX 第一章 緒 論 1. 1 研究動機與目的 1 1. 2 研究方法 2 1. 3 文獻回顧 3 1. 4 研究內容 5 第二章 台北市國民小學學校資料 2. 1 學校資料來源與建立 8 2. 2 學校建築物資料來源與建立 9 第三章 台北地區之設定地震 3. 1 臺灣地區之板塊構造 16 3. 2 臺灣活斷層之分佈 16 3. 2. 1 活斷層之定義 16 3. 2. 2 臺灣活斷層分佈圖 17 3. 3 台北地區的可能震源及設定地震 19 3. 3. 1 山腳斷層 19 3. 3. 2 宜蘭地區 21 3. 3. 3 花蓮地區 21 第四章 台北地區之地振動強度 4. 1 台北地區地形 34 4. 2 台北地區之地層系統 34 4. 3 台北地區之場址微分區 35 4. 4 地振動衰減 37 4. 5 場址地表振動強度 38 第五章 台北地區之土壤液化 5. 1 土壤液化之定義 49 5. 2 影響土壤液化的因素 50 5. 3 液化潛能評估方法 52 5. 4 台北市液化敏感類別圖 53 5. 5台北市國小場址液化之可能性 54 第六章 建築物之破壞狀態 6. 1 建築物之易損性曲線 62 6. 2 學校建築物在地表振動下之破壞狀態 63 6. 2. 1 學校建築物於設定地震下破壞狀態判斷例 65 6. 3 學校建築物由土壤液化造成之破壞狀態 66 6. 4 彙整建築物由地表振動與土壤液化所引致之破壞狀態 66 6. 5 結果討論 67 第七章 研究結果之比較 7. 1 全國中小學校舍耐震能力簡易調查計劃 93 7. 2 研究結果之比較 95 第八章 結論與建議 8. 1 結論 108 8. 2 建議 109 參考文獻 110 附錄1台北市國小學校資料 115 附錄2台北市國小學校建築物資料 124 附錄3山腳斷層設定地震下學校建築物破壞狀態(Mw = 7.0) 152 附錄4宜蘭設定地震下學校建築物破壞狀態(Mw = 7.5) 170 附錄5花蓮設定地震下學校建築物破壞狀態(Mw = 8.0) 188 附錄6山腳斷層設定地震下學校建築物破壞狀態(Mw = 6.0) 206

    參考文獻
    蔡益超、邱昌平、張英發(1990),「現有鋼筋混凝土建築物耐震能力評
    估制度研究」,研究報告R79-03,國立台灣大學地震工程研究中心。 

    黃世建、陳正平、王森源、陳正誠、蕭興臺(1996),「學校建築常見之
    結構損害現象歸類及補強計畫建議」,內政部建築研究所。

    許茂雄、劉白梅、杜怡萱、張雲妃(1998),「學校建築耐震補強參考案
    例」,中國土木水利工程學刊,第十卷,第二期,第361-369頁。

    張嘉祥(1998),「嘉義瑞里地震學校建築震害」,結構工程,第十三卷,
    第三期,第61-80頁。

    葉錦勳(2003),「台灣地震損失評估系統-TELES」,研究報告NCREE-03-
    002,國家地震工程研究中心。

    蔡義本,王乾盈,李錫堤,許茂雄,劉坤松(1998),「臺灣省中小學校園
    附近活斷層普查及防震對策研究計畫」,台灣省政府教育廳研究報告,
    國立中央大學。

    黃世建、鍾立來、簡文郁、葉勇凱、王翊光、佘健維、張撼軍、陳永蒼、
    周德光、許丁友、葉永信、邱建國、邱聰智(2005),「全國中小學校
    舍耐震評估與補強施行之研究」,國家地震工程研究中心。

    台北市政府教育局,網址:http://www.edunet.taipei.gov.tw。

    台北市電子地圖,網址:http://addr.tcg.gov.tw/chinese/index.htm。

    日本活斷層研究會(1980)日本活斷層-分布圖與資料,東京大學出版會。

    林啟文、張徽正、盧詩丁、石同生、黃文正(2000),「台灣活動斷層概論-
    五十萬分之ㄧ台灣活動斷層分佈圖說明書-第二版」,特刊第十三號,經
    濟部中央地質調查所。

    國立中央大學應用地質研究所(1997),臺灣活斷層分佈圖。
    網址:http://140.115.123.30/gis/eq/twactft/loc.htm。

    張徽正、林啟文、陳勉銘、盧詩丁(1998),「台灣活動斷層概論」,特刊第
    十號,經濟部中央地質調查所。

    日本活斷層研究會(1992),「日本的活斷層圖」,東京大學出版會。

    石再添、張瑞津、楊貴三(1982),「活斷層研究的概觀」,中國地理學會會
    刊,第10期,第50-57頁。

    李元希、盧詩丁、石同生、林偉雄、林啟文(2002),「台灣活動斷層調查
    的回顧與展望」,臺灣之活動斷層與地震災害研討會論文集,第19-62
    頁。

    李錫堤(2001),「台北都會區活斷層與地震災害潛勢」,台北都會區地質災
    害研討會,第4-1- 4-19頁。

    王執明、鄭穎敏、王源(1978),「台北盆地之地質及沉積物研究」,台灣礦
    業,第30卷,第4期,第78-108頁。

    林朝棨(1957),「台北盆地」,臺灣省通志稿卷土地誌、地理篇第一冊,第
    303-331頁。

    林朝宗(1996),「近年來台北盆地附近斷層觀測與調查活動之成果初探」,
    網址:http://140.115.123.30/gis/eq/twactft/taipeif.htm。

    林朝宗(2001),「台北都會區活斷層與地震災害潛勢」,台北都會區地質
    災害研討會,第1-1 - 1-15頁。

    余水倍、陳宏宇、郭隆晨、侯進雄、李錦發(1999),「台北盆地斷層活動
    之觀測研究」,特刊第十一號,經濟部中央地質調查所,第227-251頁。

    李錦發、林朝宗、賴典章、蘇泰維、邱禎龍、曾俊傑(1999),「台北盆地
    成因之探討」,特刊第十一號,經濟部中央地質調查所,第207-226頁。

    李錫堤(1996),「台北盆地斷層之地質問題與對策」。
    網址:http://140.115.123.30/gis/eq/twactft/taipeif.htm。

    陳文山、曾旭正、詹素娟(1999),「大台北空中散步」,遠流出版事業股份
    有限公司,第20-23頁。

    丹桂之助(1939),「台北盆地之地質」,矢部教授還曆紀念論文集第一卷。

    吳福泰(1965),「台北盆地新莊構造地下地質之研究」,台灣石油地質,第
    4號,第271-282頁。

    鄧屬予、王世忠、張致斌、許誠、袁彼得、陳培源(1994),「台北盆地第
    四系地層架構」,臺灣之第四紀第五次研討會暨台北盆地地下地質與工
    程環境綜合調查研究,第129-135頁。

    鄧屬予、袁彼得、陳培源、彭志雄、賴章典、費立沅、劉桓吉(1999),「台
    北盆地堆積層的岩性地層」,特刊第十一號,經濟部中央地質調查所,
    第41-66頁。

    柴駿甫、鄧崇任、葉超雄(2004),「台北盆地微分區與相對應之設計反應
    譜」,中華民國第七屆結構工程研討會論文集(on CD-ROM)。

    葉錦勳、簡文郁、鍾立來(2004),「台灣震災早期評估系統之研發與應用」,
    中國土木水利工程學刊,第十六卷,第四期,第609-620頁。

    黃俊鴻、楊志文、譚志豪、陳正興(2000),「集集地震土壤液化之調查與
    分析」,地工技術,第77期,第 51-64頁。

    李德河、古志生(2000),「地震土壤液化災害與防制對策」,研考雙月刊,
    第24卷,第3期,第 69-75頁。

    黃俊鴻、陳正興(1998),「土壤液化評估規範之回顧與前瞻」,地工技術,
    第70期,第 23-44頁。

    日本道路協會(1996),「道路橋示方書,同解說,V耐震設計篇」。

    廖文義、李文海、葉錦勳、林金祿(2004),「建築物與橋樑損害評估模式」,
    2004台灣地震損失評估系統講習會,國家地震工程研究中心,第75-92
    頁。

    日本建築防災協會(1990),「既存鋼筋混凝土造建築物之耐震診斷基準」,
    日本建築防災協會。

    Abrahamson, N. A. and Shedlock, K. M. (1997), “Overview,” Seismological
    Research Letters, 68(1), pp. 9-23.

    Chang, T. Y., Cotton, F. and Angelier, J. (2001), “Seismic attenuation
    and peak ground acceleration in Taiwan,” Bulletin of Seismological Soeiety
    of America, Vol. 91, No. 5, pp. 1229-1246.

    Hwang, H. and Lin, Y. W. (2002), “Seismic loss assessment of Memphis city
    school buildings, ” Proceeding of the Seventh U.S. National Conference on
    Earthquake Engineering(on CD-ROM).

    Iwasaki, T., Arakawa, T. and Tokida, K. (1982), “Simplified procedures for
    assessing soil liquefaction during earthquakes,” Proceedings of the
    Conference on Soil Dynamics and Earthquake Engineering Conference,
    Southampton, pp. 925-939.

    Robertson, P. K. and Wride, C. E.(1997), “Cyclic Liquefaction and Its
    Evaluation Based on the SPT and CPT, ” Proceeding of the NCEER
    Workshop on Evaluation of Liquefaction Resistance of Soils, Edited by T.
    L. Youd and I. M. Idriss. NCEER-97-0022. pp. 41-88.

    Sieh, K., Shyu, B., Chen, Y. G., Lee, J. C. and Chan, Y. C. (2004), “Principal
    sources of strong ground motion in and near the Taipei basin,” 2004
    in Workshop on Seismic Hazard Assessment in the Taipei Basin, Institute
    Earth Sciences, pp. 5.

    Seed, H. B. and Idriss, I. M. (1971), “Simplified procedure for evaluating soil liquefaction potential,” Journal of the Soil Mechanics and Foundations
    Division, ASCE, Vol. 97, No. SM9, pp. 1249-1273.

    Seed, H. B., Tokimatsu, K., Harder, L. F. and Chung, R. M. (1985), “Influence
    of SPT procedures in soil liquefaction resistance evaluations,” Journal of the Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 111, No. 12, pp. 1425-1445.

    Teng, L. S., Yuan, P. B., Yu, N. T. and Peng, C. H. (2000), “Sequence
    stratigraphy of the Taipei Basin deposits: A preliminary study,” J. Geol.
    Soc. China, Vol. 45, pp. 497-520.

    Tokimatsu, k. and Yoshimi, Y.(1983), “Empirical Correlation of Soil
    Liquefaction Based on SPT N-value and Fines Content,” Soil and
    Foundations, JSSMFE, Vol. 23, No. 4, pp.56-74.

    U.S. Atomic Energy Commission (1973), “Nuclear power plants, seismic and
    geologic siting criteria ,” Federal Register, Vol. 38, No. 218.

    Yu, S. B., Chen, H. Y. and Kuo, L. C. (1997), “Velocity field of GPS stations in the Taiwan area,” Tectonophysics, Vol. 274, pp. 41-59.

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 2009/07/01 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
    QR CODE